Structures and Properties of High-Carbon High Speed Steel by RE-Mg-Ti Compound Modification

The effects of rare earths(RE)-Mg-Ti compound modification on the structures and properties of high-carbon high speed steel(HSS) were researched.The impact toughness(α_k),the fracture toughness(K_(1c))and threshold of fatigue crack growth(ΔK_(th))are tested.The thermal fatigue test is done on a self-straining thermal fatigue tester,the wear test is done on a high temperature wear test machine.The results show that the matrix can be refined by the RE-Mg-Ti compound modification,the eutectic carbides are inclined to spheroidicize and are distributed evenly,the morphology and distribution of eutectic carbides are improved by appropriate RE-Mg-Ti complex modification.After RE-Mg-Ti compound modification,a little effects can be found on the strength,hardness and red hardness,but the fracture toughness(K_(1c)) and threshold of fatigue crack growth(△K_(th)) are improved in the meantime,the impact toughness (α_k) is increased by over one time,and the resistance to thermal fatigue and wear resistance at an elevated temperature are remarkably improved.

65Mn/Q235双金属复合管的热处理工艺优化及其耐磨性

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、显微硬度计和磨粒磨损试验机,分析了65Mn/Q235双金属复合管在使用过程中失效的原因,并对其热处理工艺进行了优化。结果表明:65Mn钢中存在大量的未溶碳化物和层片状珠光体,导致其韧性降低、焊缝硬度较低,使65Mn/Q235双金属复合管在服役过程中因耐磨性不足而失效。采用优化的热处理工艺即840℃保温10~30 min油冷后,65Mn/Q235双金属复合管的组织为均匀细小的马氏体,未溶碳化物和层片状珠光体基本消除,焊缝硬度得到提高,耐磨性明显改善。

离子渗氮对38CrMoAl钢组织及摩擦磨损性能影响

560℃下,以氮气和氩气的混合气体为氮源,对38CrMoAl钢表面进行离子渗氮,研究了离子渗氮后38CrMoAl钢的磨擦磨损性能。结果表明,随着混合气体中N2体积分数增大,渗氮层厚度增加,渗氮层表面硬度呈现先增大后减小的趋势。通过调节混合气体中N_(2)的体积分数,可以改变活性氮原子数量从而改变渗氮层的物相组成,当N_(2)和Ar体积比2∶3时,渗氮层中以γ′-Fe4N相为主相、ε-Fe_(2-3)N相为次相;当N2和Ar体积比3∶2时,渗氮层中ε-Fe_(2-3)N相成为主相、γ′-Fe_(4)N相为次相。与基体材料相比,离子渗氮试样具有更小的摩擦系数,耐磨性得到提高,在N2和Ar体积比3∶2时,渗氮试样的化合物层厚度为21.4μm,平均摩擦系数达到0.26,表现出良好的耐磨性。摩擦磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

Si、Mn对耐磨无缝钢管耐磨性的影响

研究不同Si、Mn合金含量对耐磨无缝钢管力学性能、组织、硬度及耐磨性能的影响,对比4种实验钢热轧态和正火态的组织性能,相变温度以及淬火后实验钢的耐磨性能。结果表明:利用Mn合金提高钢的耐磨性时,Mn含量控制在0.9%左右时,钢管具有较好的综合性能,耐磨性能较好;Mn含量过高降低钢的冲击韧性,Mn含量过低降低钢的淬火硬度,均对耐磨性不利;利用Si合金提高耐磨性时,钢管的耐磨性能最优;相比热轧后直接淬火工艺,钢管热轧后经正火+淬火工艺处理后耐磨性能更好。

超声振动对42CrMo铸钢管道硬度和耐磨性的影响

为了探讨超声振动对42CrMo铸钢管道硬度和耐磨性的影响,分别在激励频率为0 kHz(无超声振动)、20 kHz和25 kHz的超声振动下制备检测试样。使用Rtec摩擦试验机,获得了不同载荷条件下平均摩擦系数和摩擦稳定系数的变化规律。采用超声波清洗机对摩擦后的试样进行处理,并采用电子天平进行测量,得出磨损质量的变化规律。将硬度研究与金相观察相结合,得出了超声波振动对试样微观组织和表面硬度的影响规律。通过电子探针显微镜分析微磨损形态,结合元素分布测试结果,解释了超声振动对试样材料耐磨性的影响机理。研究表明,将超声振动应用于管道铸造的工艺过程中,可以显著提高管道的硬度、耐磨性和摩擦稳定性,特别是当激励频率为20 kHz时,管材力学性能的提升效果更显著。

12Cr13马氏体不锈钢B/C化学热处理的研究

研究了固体硼碳共渗及复合渗技术工艺参数对12Cr13马氏体不锈钢的组织和性能的影响。共渗方面对12Cr13钢进行不同硼碳比例的固体硼碳共渗热处理;复合渗方面对12Cr13马氏体不锈钢先进行固体渗碳,然后再进行渗硼处理,得出最优的复合渗参数。对最优参数下的共渗及复合渗12Cr13马氏体不锈钢试样进行显微硬度、XRD物相结构、电化学下耐腐蚀和摩擦磨损性能检测分析。结果表明:共渗温度950℃、共渗6 h条件下,硼碳共渗最优渗剂硼碳比为6∶4;化学渗6 h条件下,硼碳复合渗最优参数为950℃渗碳,950℃渗硼;硼碳共渗和复合渗试件经过最终热处理(淬火+低温回火)后,表层组织硬度最高可达1 507.3 HV0.98 N,心部硬度为420.6 HV0.98 N,最优参数下硼碳共渗及复合渗渗层厚度分别为976μm和1 125μm;电化学测试表明硼碳共渗和硼碳复合渗处理后材料的耐蚀性有所提高,共渗腐蚀电位为-0.578 V,复合渗为-0.582 V。磨损试验显示硼碳共渗和硼碳复合渗后经化学热处理可以显著提高12Cr13马氏体不锈钢的耐磨性能。

增粘树脂在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究增粘树脂(HB103树脂和C_(5)树脂)代替抗切割树脂对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明,与采用抗切割树脂的胶料相比,采用增粘树脂的混炼胶的门尼粘度减小,t 10和t90延长,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率增大,耐老化性能、耐磨性能和抗切割性能提高,动态力学性能较好,采用HB103树脂的硫化胶的综合性能最优。

不同类型硅烷偶联剂在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究3种不同类型硅烷偶联剂在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与硅烷偶联剂Si69相比,硅烷偶联剂Si747可提高胶料的耐磨性能和抗湿滑性能,降低滚动阻力,减少挥发性有机化合物的排放量;硅烷偶联剂Si777可提高白炭黑分散性,降低胶料的滚动阻力,对胶料的加工性能和物理性能无不利影响;与国外同类竞品相比,硅烷偶联剂Si777的应用性能十分接近,可以相互替代。

炭黑N339在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究炭黑N339在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与加入52份炭黑N220的胶料相比,采用炭黑N339替代50%或全部替代炭黑N220的胶料的硫化速率增大,硫化胶的硬度和300%定伸应力增大,压缩生热分别降低3.8和4.5℃,耐磨性能提高;当炭黑N339和炭黑N220用量比为1/1时,硫化胶的滚动阻力和动态生热低,成品轮胎的耐久性能优异,高速性能相当。

液体再生胶在全钢工程机械轮胎胎面胶中的应用

研究液体再生胶(简称LRR)在全钢工程机械轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶中以LRR替代松香和DCPD树脂,胶料的F_(max)和F_(max)-F_(L)增大,t_(10)和t_(90)缩短;硫化胶的硬度和定伸应力增大,拉断永久变形和撕裂强度减小,压缩生热降低,损耗因子减小,弹性模量、粘性模量、DIN磨耗指数和阿克隆磨耗量增大,抗切割性能下降,Payne效应降低。

耙吸式挖泥船的排泥管耐磨性研究

耙吸式挖泥船在复杂的土质环境下进行作业,不同土质对其部件有着不同的侵蚀效果.为了提高排泥管的耐磨性能,选取信铬钢耐磨复合材料制作挖泥船排泥管.使用扫描电子显微镜对其显微结构进行分析,并用金相显微镜表征其金相组织,分析其性能.采用能谱仪分析材料的元素,采用显微硬度计分析材料硬度.结果表明,信铬钢起到抗磨损作用,基体和复合层的组织较为致密,无明显裂纹和气泡,结合良好,Cr元素在其中分布均匀.与原排泥管的材料相比,信铬钢的金相分布均匀,并且存在大量碳化物,硬度高,有更优异的耐磨耐腐蚀性能.

高速钢离子渗硫层的摩擦磨损性能研究

采用低温离子渗硫工艺在 W6 Mo5 Cr4 V2高速钢表面制备了硫化物固体润滑层 ,在 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机上对渗硫层的摩擦学性能进行了干摩擦试验研究 ,用原子力显微镜及扫描电子显微镜和 X射线光电子能谱分析渗层表面、截面、磨面的形貌及成分 ,用 X射线衍射仪分析了渗硫层相结构 .结果表明 ,高速钢表面渗硫层由 Fe S、WS2 和Mo S2 等具有固体润滑特性的硫化物共同组成 .微观分析发现 ,渗硫层由直径 30～ 80 nm的硫化物球状颗粒随机叠嵌而成 .纳米结构有利于磨损过程中氧化物的产生 ,对提高摩擦磨损性能有利 .干摩擦条件下 。

SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展

主要介绍了陶瓷内衬复合钢管的制备原理、性能特点 ,分析了陶瓷内衬复合钢管目前存在的问题 。

塑料模具钢表面激光熔覆陶瓷复合涂层的性能研究

为了提高覆层的硬度和耐磨性,在塑料模具钢P20表面预置非晶的纳米Al2O3,TiC,WC等陶瓷硬质颗粒的涂层,采用CO2激光器进行熔覆处理。对激光熔覆陶瓷复合层的显微组织结构进行了分析,并测试了其硬度和耐磨性。结果表明:通过高能量密度的激光处理,基体和熔覆层元素相互扩散与反应,其中的WC,Al2O3,FeSi成为熔覆层中的硬质相,显著提高了材料的硬度和耐磨性。磨损后熔覆层表面主要为细小的划痕,其磨损方式主要为磨粒磨损。

树脂基复合材料中石墨与MoS_2的减摩作用机理

针对我国传统铁路滑床板在应用过程中存在的浪费和污染问题,研制了环氧树脂基减摩复合材料涂层以替代润滑油层,改善滑床板的性能.在M200环块磨损试验机上考察了复合材料中减摩相对复合材料-钢摩擦学特性的影响,对磨损后的钢试样表面进行了X光电子能谱分析与扫描电镜观察,对石墨与MoS2的减摩作用机理进行了探讨.结果表明:复合材料中添加石墨可有效降低摩擦副的摩擦系数,大幅度提高复合材料的耐磨性;MoS2在摩擦过程中发生氧化转变为MoO3,失去了层状结构,因而不能降低摩擦系数,但同时MoS2抑制了树脂向钢试样表面的转移,可有效提高复合材料的耐磨性.

颗粒增强不锈钢基复合材料冲蚀磨损性能研究

在MMG - 2 0 0高温氧化 冲刷腐蚀磨损试验机上 ,考察了Al2 O3/不锈钢基、WC/不锈钢基表面复合材料在模拟湿法磷酸工况下的冲蚀磨损性能 ,并与目前在此工况中使用较好的高铬钢进行了对比 .研究结果表明 :当冲蚀角分别为 30°和 60°时 ,这两种复合材料的抗冲蚀磨损性能均优于高铬钢 ,而Al2 O3/不锈钢基复合材料的抗冲蚀磨损能力又优于WC/不锈钢基复合材料 ;复合材料中陶瓷颗粒与金属基体的界面是影响其冲蚀磨损性能的主要因素 ,改善界面的抗腐蚀特性 ,预期可进一步提高复合材料的抗磨性 .

Q235钢SiO_2基热化学反应陶瓷涂层耐磨性研究

研究了热化学反应法制备陶瓷涂层的配方以及所获得陶瓷涂层的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明:骨料与胶粘剂质量比为1∶1时,经过600℃固化后微米及含30%纳米SiO2的陶瓷涂层均生成了新物质,具有良好的致密性和结合强度;在耐磨实验中,微米陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.12倍和0.99倍;含30%纳米SiO2的陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.89倍和2.03倍。

静态燃烧合成陶瓷涂层技术及其应用研究

磨蚀是一种常见的材料失效形式 ,陶瓷涂层技术是解决磨蚀问题的重要途径之一。介绍了燃烧合成涂层技术的原理及制备陶瓷内衬复合钢管的工艺 ,同时对涂层的结构、组成及性能进行了研究。采用静态燃烧合成表面涂层技术制备了陶瓷内衬复合钢管及弯头 ,其涂层主要由主晶相α Al2 O3 及铁铝尖晶石相、莫来石相组成。反应体系中的添加剂SiO2 可以有效地提高熔体的流动性 ,使陶瓷的凝固、结晶过程得到进一步控制 ,有助于减少孔隙及提高陶瓷涂层的致密度。现场应用试验表明这种涂层具有较好的耐磨蚀性能 ,可大大延长设备的使用寿命。

热化学反应法制备Al_2O_3基陶瓷涂层及耐磨性能研究

采用热化学反应法在Q235钢表面制备Al2O3基陶瓷涂层,对涂层的形貌、涂层与基体的结合力、涂层的耐磨性进行了研究。结果表明,陶瓷涂层在600℃固化时有新相产生,增强了涂层与基体的结合强度;陶瓷涂层比较均匀且致密,涂层与基体之间已无明显界限;Al2O3基陶瓷涂层提高了Q235钢的耐磨性。

等离子喷涂制备钢质涂布刮刀陶瓷涂层

以涂层平面度为评价标准,通过正交试验优化等离子喷涂工艺参数,在普通蓝钢刮刀上制备Al2O3-20%TiO2涂层,并对涂层的显微形貌、结合强度和耐磨性进行了研究。结果表明:弧电流550A,喷涂距离100mm,走枪速度0.8m/s时等离子喷涂制备的Al2O3-20%TiO2涂层平面度最优;涂层具有良好的结合强度和耐磨性,结合强度大于30MPa;磨粒磨损机理为切削和脆性断裂或脱落磨损。